science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wisseling van ploegen op de noordpool

De Russische ijsbreker Kapitan Dranitsyn bereikt de Duitse ijsbreker Polarstern. Krediet:Alfred-Wegener-Institut/Esther Horvath, CC-BY 4.0

Na het uitwisselen van onderzoeksteams en bemanningsleden, de grootste expeditie naar het centrale noordpoolgebied aller tijden gaat nu de volgende fase in, waarin het dringend noodzakelijke onderzoek naar het Arctische klimaatsysteem zal worden uitgevoerd. In de volgende paragrafen, het team van de eerste etappe van de reis, die werd gedomineerd door dun zee-ijs, de missie tot nu toe herzien:ondanks extreem uitdagende omstandigheden, ze onderhouden een gestage stroom van wetenschappelijke gegevens. Het nieuwe team gaat nu de donkerste en koudste onderzoeksfase tegemoet:de Arctische winter, die nog nooit eerder is onderzocht.

Deze week, omringd door de poolnacht, de deelnemers aan de MOSAiC-expeditie zijn bezig met een logistiek uitdagende ploegenwisseling:ongeveer 100 mensen ruilen van plaats tussen de Duitse onderzoeksijsbreker Polarstern, die sinds oktober met het Arctische zee-ijs meedrijft, en de Russische bevoorradingsijsbreker Kapitan Dranitsyn. Na een vertraging van een week bij het vertrek als gevolg van een cycloon in de Barentszzee, het kostte het schip tien dagen, gekenmerkt door steeds moeilijker wordende ijscondities, om zijn weg naar de Polarstern te vinden. Terwijl de deelnemers uit de eerste fase nu naar huis gaan, de donkerste en koudste fase van de MOSAiC-expeditie wacht op het nieuwe team.

In de loop van de afgelopen weken, het internationale team van de eerste etappe installeerde een complexe onderzoeksinfrastructuur op het poolijs. Op de MOSAiC ijsschots, momenteel gelegen op 86°34' Noord en 119° Oost, 270 kilometer van de Noordpool, het 'ijskamp' werd opgericht rond de ingesloten ijsbreker Polarstern:een onderzoeksstation ontworpen voor de verschillende aandachtsgebieden van de MOSAiC-expeditie. Het schip en zijn ijskamp zijn al rondgedreven met het poolijs ca. 200 kilometer in de richting van de Noordpool - vergezeld van een uitgebreid netwerk van meetstations, die werden ingezet in een straal van 40 kilometer rond de Polarstern door de ijsbreker Akademik Fedorov van het Russian Arctic and Antarctic Research Institute (AARI) tijdens de eerste paar weken van de missie.

"De eerste fase van de expeditie was niet gemakkelijk, " meldt MOSAiC-expeditieleider prof. Markus Rex van het Alfred Wegener Instituut, Helmholtz Centrum voor Polair en Marien Onderzoek (AWI). "Het ijs, op minder dan een meter, is ongewoon dun, zeer dynamisch en constant in beweging. We zagen heel vaak nieuwe scheuren en geulen in het ijs, of de vorming van enkele meters hoge pakijsheuvels:grillige stapels ijs, gevormd wanneer stijgende druk ervoor zorgt dat de ijsschotsen tegen elkaar drukken en zich opstapelen. De kracht van dit beukende ijs demonstreert op indrukwekkende wijze de kracht van de natuur, in wiens handen we ons nu bevinden. In aanvulling, nieuw gevormde heuveltjes begroeven vaak onze apparatuur, die we toen moesten ophalen en helemaal opnieuw moesten opzetten - om nog maar te zwijgen van de scheuren in het ijs, die gevaarlijk zijn voor zowel het team als de instrumenten."

Om het erger te maken, een storm met windsnelheden tot 100 km/u, die de expeditie midden november trof, verschoven de verschillende delen van het ijskamp honderden meters. Daarbij zijn verschillende stroomkabels gescheurd, wat betekende dat veel van de instrumenten op het ijs moesten worden aangedreven door noodgeneratoren - plus de 30 meter hoge bewakingstoren viel om. Ondertussen, de schade is hersteld. "We hebben ons goed aangepast aan deze ijsdynamiek, waardoor we vrijwel ononderbroken door konden gaan met het verzamelen van de dringend benodigde gegevens uit deze regio. We laten een flexibel en modulair onderzoekskamp achter waar alles soepel opneemt en werkt, " beweert MOSAiC-expeditieleider Rex, die de expeditie vanaf begin april weer ter plaatse zal leiden.

Vanuit wetenschappelijk oogpunt, de storm was tot nu toe een van de hoogtepunten van de expeditie. Direct geconfronteerd met dit belangrijke element van het Arctische klimaatsysteem, de MOSAiC-experts kregen een uitgelezen kans om de invloeden van poolstormen uit de eerste hand te onderzoeken:op de waterkolom in de oceaan, en op het ijs, sneeuw en sfeer. "Nooit eerder zijn de effecten van deze stormen op het Arctische klimaatsysteem zo uitgebreid geregistreerd, ' zegt Rex.

Nu het stokje aan hen is overgedragen, de leden van het onlangs gearriveerde team voor de tweede fase van MOSAiC verwachten zowel uitdagingen als wetenschappelijke hoogtepunten. "We zullen hoogstwaarschijnlijk verdere ijsvervormingen zien, " zegt prof. Christian Haas, een zee-ijs geofysicus aan het Alfred Wegener Instituut en leider voor de tweede etappe van de expeditie. "Hoe toenemende druk die op het ijs wordt uitgeoefend leidt tot een grotere dikte en de vorming van enorme pakijsheuvels, is een van de vragen die we zullen onderzoeken. Ik ben vooral benieuwd of er in de Centrale Arctisch, die we in voorgaande jaren in december en januari hebben gevolgd, en of ze in de winter zelfs regen op de Noordpool kunnen produceren. In deze context, te, directe waarnemingen op locatie zouden zeer waardevol zijn, ' zegt Haas.

Tijdens b.v. het vijfdaagse overdrachtsproces ter plaatse, het nieuwe team krijgt een intensieve training over de gevestigde werk- en veiligheidsconcepten, waaronder die voor ijsberen, die het onderzoekskamp herhaaldelijk hadden bezocht. "Een grote uitdaging voor ons 'nieuwelingen' is het feit dat we ons nu op een ijsschots bevinden die we bij daglicht nog nooit hebben gezien. en als een resultaat, we hebben geen idee waar we eigenlijk zijn, " zegt Haas, die het hoogst ongebruikelijke karakter van de tweede fase beschrijft, de enige die volledig zal plaatsvinden tijdens de Poolnacht:in tegenstelling tot hun voorgangers, de leden van het nieuwe team hadden nooit de kans om hun omgeving bij daglicht te bekijken. "Dus we moeten leren hoe we onze omgeving kunnen waarnemen met andere middelen dan onze ogen, " zegt de poolonderzoeker. Wat dat betreft, het team kan terugvallen op b.v. helikopters uitgerust met laserscanners en infraroodcamera's, die in lage passen over het ijs vliegen om het in detail in kaart te brengen.

De overdracht tussen de twee schepen is een complexe logistieke operatie, waarbij een deel van de lading over het ijs van schip naar schip wordt vervoerd, en andere lading zal direct worden verplaatst, per kraan. Een bijzonder lastige taak:het overbrengen van temperatuurgevoelige stukken lading, die niet mag bevriezen, bij buitentemperaturen van bijna min 30 graden Celsius. "Maar we hebben ook een aantal kerstcadeautjes bij ons, " zegt Haas, wiens tijd als expeditieleider onder meer het vieren van een aantal internationale feestdagen in het poolijs zal omvatten. Tegelijkertijd, zoals Markus Rex vertelt, de deelnemers van de eerste etappe kijken er nu al naar uit om hun familie en vrienden weer te zien - om nog maar te zwijgen van het zonlicht. "De stemming is hier uitstekend. Toch sommige deelnemers aarzelen om de instrumenten - hun 'baby's' op het ijs - aan het volgende team over te dragen."